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  • 洛谷 P3749: LOJ 2146: [SHOI2017]寿司餐厅

    题目传送门:LOJ #2146

    题意简述:

    (n) 种寿司,第 (i) 种寿司的类型为 (a_i)

    如果你吃了第 (i) 种到第 (j) 种寿司,你会得到 (d_{i,j})(ile j))的收益。

    如果你吃了 (c)(c>0))种类型为 (x) 的寿司,你会付出 (mx^2+cx) 的代价((min{0,1}))。

    最大化收益与代价的差。

    题解:

    一种经典的模型:最大权闭合子图。

    模型:有若干个物品,每种物品有一个可正可负的价值 (v_i),选取了物品就意味着获得了价值。

    物品之间有限制关系:(x o y) 表示若要选择物品 (x) 则必须选择物品 (y)

    目标是最大化价值和。

    显然,有时需要为了一个拥有较大价值的物品而被迫选择负价值的物品。

    考虑使用最小割解决此类问题:

    将每个物品与源 (S)(T) 相连。若割掉与 (S) 相连的边表示不选这个物品,割掉与 (T) 相连的边表示选择这个物品。

    对于一个物品的价值 (v),如果 (v>0) 则令它与 (S) 相连的边的权值为 (v),与 (T) 相连的边的权值为 (0),将 (v) 加入答案。表示不选择这个物品会付出 (v) 的代价;
    如果 (v<0) 则令它与 (S) 相连的边的权值为 (0),与 (T) 相连的边的权值为 (-v)(显然 (-v>0))。表示选择这个物品会付出 (-v) 的代价。

    对于 (x o y) 的关系,转化为 (x)(y) 连一条权值为 (infty) 的边,显然这条边永远不会被割,如果选择了 (x),即割掉 (x)(T) 相连的边,那么如果不选 (y),即割掉 (y)(S) 相连的边,就会出现路径 (S o x o y o T),所以必须选择 (y)。而如果不选 (x) 则对 (y) 的选择没有影响。

    因为权值全部为非负数,符合使用 Dinic 算法解决网络流的条件,结合最大流最小割定理,可以使用 Dinic 算法解决此类问题。

    回到题目上来,我们将每种 (d_{i,j}) 的收益都看做一个物品。显然如果选择 (d_{i,j})(i<j)),则必须选择 (d_{i,j-1}) 以及 (d_{i+1,j})

    而如果吃了 (c)(c>0))种类型为 (x) 的寿司,需要付出 (mx^2+cx) 的代价。
    这可以转化为:吃了每种类型为 (x) 的寿司需要付出 (x) 的代价,而吃过类型为 (x) 的寿司需要付出 (mx^2) 的代价。

    选择了 (d_{i,i}) 就代表吃掉了第 (i) 种寿司,这时需要付出 (a_i) 的代价((a_i) 是这种寿司的类型)。

    选择了 (d_{i,i}) 还意味着:必须付出 (mcdot a_i^2) 的代价,我们将每个寿司类型也看作一个物品,选择收益 (d_{i,i}) 则必须选择类型 (a_i)

    至此,所有限制都转化为了“选择 (x) 则必须选择 (y)”的形式,可以使用最大权闭合子图的模型解决了。

    在代码中,(S)(T) 分别是 (1)(2) 号点,(d_{i,j})(mathrm{Id}[i][j]) 号点,接下来的点则是每种寿司类型。

    #include <cstdio>
    #include <cstring>
    #include <algorithm>
    
    typedef long long LL;
    const LL Inf = 0x7fffffffffffffff;
    
    namespace DinicFlow {
    	const int MN = 6060, MM = 16055;
    	
    	int N, S, T;
    	int h[MN], iter[MN], nxt[MM * 2], to[MM * 2], tot = 1; LL w[MM * 2];
    	inline void ins(int u, int v, LL x) { nxt[++tot] = h[u], to[tot] = v, w[tot] = x, h[u] = tot; }
    	inline void insw(int u, int v, LL x) { ins(u, v, x); ins(v, u, 0); }
    	
    	int lv[MN], que[MN], l, r;
    	
    	inline bool Lvl() {
    		memset(lv, 0, sizeof(lv));
    		lv[S] = 1;
    		que[l = r = 1] = S;
    		while (l <= r) {
    			int u = que[l++];
    			for (int i = h[u]; i; i = nxt[i]) if (w[i] && !lv[to[i]]) {
    				lv[to[i]] = lv[u] + 1;
    				que[++r] = to[i];
    			}
    		}
    		return lv[T] != 0;
    	}
    	
    	LL Flow(int u, LL f) {
    		if (u == T) return f;
    		LL d = 0, s = 0;
    		for (int &i = iter[u]; i; i = nxt[i]) if (w[i] && lv[to[i]] == lv[u] + 1) {
    			d = Flow(to[i], std::min(f, w[i]));
    			f -= d, s += d;
    			w[i] -= d, w[i ^ 1] += d;
    			if (!f) break;
    		}
    		return s;
    	}
    	
    	inline LL Dinic() {
    		LL Ans = 0;
    		while (Lvl()) {
    			memcpy(iter + 1, h + 1, N * sizeof(h[0]));
    			Ans += Flow(S, Inf);
    		}
    		return Ans;
    	}
    }
    
    const int MN = 105;
    
    int N, M, A[MN], MxA;
    int F[MN][MN], Id[MN][MN], cnt;
    LL Ans = 0;
    
    int main() {
    	scanf("%d%d", &N, &M);
    	for (int i = 1; i <= N; ++i) scanf("%d", &A[i]), MxA = std::max(MxA, A[i]);
    	DinicFlow::S = 1, DinicFlow::T = 2;
    	cnt = 2;
    	for (int i = 1; i <= N; ++i) for (int j = i; j <= N; ++j) {
    		scanf("%d", &F[i][j]), Id[i][j] = ++cnt;
    	}
    	for (int i = 1; i <= N; ++i) for (int j = i; j <= N; ++j) {
    		int cost = F[i][j];
    		if (i == j) {
    			if (M) DinicFlow::insw(Id[i][j], cnt + A[i], Inf);
    			cost -= A[i];
    		}
    		else {
    			DinicFlow::insw(Id[i][j], Id[i + 1][j], Inf);
    			DinicFlow::insw(Id[i][j], Id[i][j - 1], Inf);
    		}
    		if (cost > 0) DinicFlow::insw(1, Id[i][j], cost), Ans += cost;
    		if (cost < 0) DinicFlow::insw(Id[i][j], 2, -cost);
    	}
    	if (M) for (int i = 1; i <= MxA; ++i) DinicFlow::insw(++cnt, 2, i * i);
    	DinicFlow::N = cnt;
    	printf("%lld
    ", Ans - DinicFlow::Dinic());
    	return 0;
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/PinkRabbit/p/10422815.html
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